CN104463352A - 光伏换电站购电量的获取方法和装置 - Google Patents

光伏换电站购电量的获取方法和装置 Download PDF

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CN104463352A CN201410660277.7A CN201410660277A CN104463352A CN 104463352 A CN104463352 A CN 104463352A CN 201410660277 A CN201410660277 A CN 201410660277A CN 104463352 A CN104463352 A CN 104463352A
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张宝群
焦然
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Abstract

本发明公开了一种光伏换电站购电量的获取方法和装置。其中，该获取方法包括：获取第一时段的电网电价；获取在第一时段内光伏换电站通过光伏发电设备获得的第一电量和电动汽车需要的第二电量；判断第一时段的电网电价是否大于预设阈值；在第一时段的电网电价大于预设阈值的情况下，根据第一电量、第二电量和第三电量确定第一时段的电网购电量，其中，第三电量为光伏换电站已存储的电量；在第一时段的电网电价不大于预设阈值的情况下，根据第一电量和第二电量确定第一时段的电网购电量。通过本发明，解决了现有技术中无法确定光伏换电站的购电量、导致购电成本高的问题，实现了确定电网购电量并降低购电成本的效果。

Description

光伏换电站购电量的获取方法和装置
技术领域
本发明涉及供电系统领域，具体而言，涉及一种光伏换电站购电量的获取方法和装置。
背景技术
现有的国内电动汽车充电设施主要有交流充电桩、充电站、电池换电站等。其中，电池换电站是指采用更换电池方式为电动汽车提供电能补给的场所。光伏换电站可有效利用电网负荷低谷时段对标准电池箱进行集中有序充电，对电网负荷起到良好的移峰填谷作用；另一方面电网负荷低谷时段的电价较低，也可以降低充电成本，提高电动汽车运行的经济性，还有一方面是光伏发电可以很好地利用太阳能，符合现在低碳减排的国家政策方向，有一定的环保意义。
然而，光伏发电短期内呈现出的不确定性和间歇性给电动汽车光伏换电站的有序充电带来很大困难。如果光伏出力过多而换电需求变少，则很容易出现弃光现象；如果光伏出力过少而换电需求变多，则容易出现车辆等待现象。
如果对白天的光伏出力不确定，为了保证光伏换电站的换电量储备充足，则很容易在白天向电网大量购电，购电费用较高，对光伏换电站来说，向配电网大量购电所产生的费用就是不必要的经济损失，对配电网来说又造成“峰上加峰”的现象，配电网的损耗加大。
针对现有技术中无法确定光伏换电站的购电量、导致购电成本高的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中无法确定光伏换电站的购电量、导致购电成本高的问题，目前尚未提出有效的解决方案，为此，本发明的主要目的在于提供一种光伏换电站购电量的获取方法和装置，以解决上述问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种光伏换电站购电量的获取方法，该获取方法包括：获取第一时段的电网电价；获取在第一时段内光伏换电站通过光伏发电设备获得的第一电量和电动汽车需要的第二电量；判断第一时段的电网电价是否大于预设阈值；在第一时段的电网电价大于预设阈值的情况下，根据第一电量、第二电量和第三电量确定第一时段的电网购电量，其中，第三电量为光伏换电站已存储的电量；在第一时段的电网电价不大于预设阈值的情况下，根据第一电量和第二电量确定第一时段的电网购电量。
进一步地，获取在第一时段内光伏换电站通过光伏发电设备获得的第一电量包括：获取在第一时段之前的各个第二时段的光伏发电输出功率；通过预设功率模型对第二时段的光伏发电输出功率进行功率概率计算，得到一个或多个发电量及其对应的发电概率；将发电概率最高的发电量作为第一电量；获取在第一时段内电动汽车需要的第二电量包括：获取各个第二时段的充电参数；通过预设电量模型计算各个充电参数的充电概率；将各个充电参数的充电概率作为充电参数的权重参数，对各个充电参数作加权平均得到第二电量，其中，充电参数为历史充电量、或车流密度和单辆车的用电量。
进一步地，在对各个充电参数作加权平均得到第二电量之后，获取方法包括：获取光伏换电站的充电装置的额定充电功率、光伏换电站的所有电池在第一时段内能够容纳的最大充电功率和配电变压器的容量中的最小值，作为第一充电功率阈值；获取光伏换电站的最小负荷功率作为第二充电功率阈值；将第一充电功率阈值和第一时段的时长的乘积作为第一充电电量阈值，将第二充电功率阈值和第一时段的时长的乘积作为第二充电电量阈值；判断第二电量是否不大于第一充电电量阈值且不小于第二充电电量阈值；若第二电量大于第一充电电量阈值或小于第二充电电量阈值，则重新获取第二电量。
进一步地，在第一时段的电网电价大于预设阈值的情况下，根据第一电量、第二电量和第三电量确定第一时段的电网购电量包括：使用第二电量减去第一电量和第三电量，得到第一时段的电网购电量；在第一时段的电网电价不大于预设阈值的情况下，根据第一电量和第二电量确定第一时段的电网购电量包括：使用第二电量减去第一电量，得到第一时段的电网购电量。
进一步地，在确定第一时段的电网购电量之后，获取方法还包括：使用第一时段的电网电价和第一时段的电网购电量，计算第一时段的第一购电成本；获取购电周期内各个第一时段的购电成本，得到购电周期的第二购电成本。
为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种光伏换电站购电量的获取装置，该获取装置包括：第一获取模块，用于获取第一时段的电网电价；第二获取模块，用于获取在第一时段内光伏换电站通过光伏发电设备获得的第一电量和电动汽车需要的第二电量；第一判断模块，用于判断第一时段的电网电价是否大于预设阈值；第一确定模块，用于在第一时段的电网电价大于预设阈值的情况下，根据第一电量、第二电量和第三电量确定第一时段的电网购电量，其中，第三电量为光伏换电站已存储的电量；第二确定模块，用于在第一时段的电网电价不大于预设阈值的情况下，根据第一电量和第二电量确定第一时段的电网购电量。
进一步地，第二获取模块包括：第一获取子模块，用于获取在第一时段之前的各个第二时段的光伏发电输出功率；第一计算模块，用于通过预设功率模型对第二时段的光伏发电输出功率进行功率概率计算，得到一个或多个发电量及其对应的发电概率；第三确定模块，用于确定将发电概率最高的发电量作为第一电量；第二获取模块还包括：第二获取子模块，用于获取各个第二时段的充电参数；第二计算模块，用于通过预设电量模型计算各个充电参数的充电概率；加权模块，用于将各个充电参数的充电概率作为充电参数的权重参数，对各个充电参数作加权平均得到第二电量，其中，充电参数为历史充电量、或车流密度和单辆车的用电量。
进一步地，获取装置还包括：第三获取模块，用于在对各个充电参数作加权平均得到第二电量之后，获取光伏换电站的充电装置的额定充电功率、光伏换电站的所有电池在第一时段内能够容纳的最大充电功率和配电变压器的容量中的最小值，作为第一充电功率阈值；第四获取模块，用于获取光伏换电站的最小负荷功率作为第二充电功率阈值；第四确定模块，用于确定将第一充电功率阈值和第一时段的时长的乘积作为第一充电电量阈值，将第二充电功率阈值和第一时段的时长的乘积作为第二充电电量阈值；第二判断模块，用于判断第二电量是否不大于第一充电电量阈值且不小于第二充电电量阈值；第五获取模块，用于在第二电量大于第一充电电量阈值或小于第二充电电量阈值的情况下，则重新获取第二电量。
进一步地，第一确定模块包括：第一确定子模块，用于确定使用第二电量减去第一电量和第三电量，得到第一时段的电网购电量；第二确定模块包括：第二确定子模块，用于确定使用第二电量减去第一电量，得到第一时段的电网购电量。
进一步地，获取装置还包括：第三计算模块，用于在确定第一时段的电网购电量之后，使用第一时段的电网电价和第一时段的电网购电量，计算第一时段的第一购电成本；第六获取模块，用于获取购电周期内各个第一时段的购电成本，得到购电周期的第二购电成本。
采用本发明实施例，根据第一时段的电网电价与预设阈值的关系，确定光伏换电站为电动汽车满足用电需求的方式，具体地，在第一时段的电网电价大于预设阈值的情况下，使用光伏发电的电量、电站已存的电量和从电网购买的电量为电动汽车供电；在第一时段的电网电价不大于预设阈值的情况下，使用光伏发电的电量和从电网购买的电量为电动汽车供电。通过上述实施例，可以在电网电价较高时，使用光伏发电设备产生的第一电量、电动汽车需要的第二电量以及光伏换电站已存储的第三电量确定第一时段内的电网购电量，以尽可能减少从电网购买的电量，降低购电成本；在电网电价较低时，则可以不使用电站存储的电量，仅使用光伏发电设备产生的第一电量和电动汽车需要的第二电量确定电网购电量，以降低购电成本。通过本发明实施例，解决了现有技术中无法确定光伏换电站的购电量、导致购电成本高的问题，实现了确定电网购电量并降低购电成本的效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的光伏换电站购电量的获取方法的流程图；以及
图2是根据本发明实施例的光伏换电站购电量的获取装置的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
图1是根据本发明实施例的光伏换电站购电量的获取方法的流程图，如图1所示该获取方法可以包括如下步骤：
步骤S102，获取第一时段的电网电价。
步骤S104，获取在第一时段内光伏换电站通过光伏发电设备获得的第一电量和电动汽车需要的第二电量。
步骤S106，判断第一时段的电网电价是否大于预设阈值。
其中，在第一时段的电网电价大于预设阈值的情况下，执行步骤S108；在第一时段的电网电价不大于预设阈值的情况下，执行步骤S110。
步骤S108，根据第一电量、第二电量和第三电量确定第一时段的电网购电量。
其中，第三电量为光伏换电站已存储的电量。
步骤S110，根据第一电量和第二电量确定第一时段的电网购电量。
采用本发明实施例，根据第一时段的电网电价与预设阈值的关系，确定光伏换电站为电动汽车满足用电需求的方式，具体地，在第一时段的电网电价大于预设阈值的情况下，使用光伏发电的电量、电站已存的电量和从电网购买的电量为电动汽车供电；在第一时段的电网电价不大于预设阈值的情况下，使用光伏发电的电量和从电网购买的电量为电动汽车供电。通过上述实施例，可以在电网电价较高时，使用光伏发电设备产生的第一电量、电动汽车需要的第二电量以及光伏换电站已存储的第三电量确定第一时段内的电网购电量，以尽可能减少从电网购买的电量，降低购电成本；在电网电价较低时，则可以不使用电站存储的电量，仅使用光伏发电设备产生的第一电量和电动汽车需要的第二电量确定电网购电量，以降低购电成本。通过本发明实施例，解决了现有技术中无法确定光伏换电站的购电量、导致购电成本高的问题，实现了确定电网购电量并降低购电成本的效果。
通过本发明上述实施例，可以使光伏换电站在确定光伏发电设备产生的电量和电动汽车需求的充电量的基础上，通过大部分光伏发电设备产生的电量和从电网的购电量，满足各个时段的电动汽车的换电需求，同时降低购电成本，使光伏换电站更加经济地运行。
具体地，确定电网购电量可以通过如下的方法实现：在第一时段的电网电价大于预设阈值的情况下，根据第一电量、第二电量和第三电量确定第一时段的电网购电量可以包括：使用第二电量减去第一电量和第三电量，得到第一时段的电网购电量；在第一时段的电网电价不大于预设阈值的情况下，根据第一电量和第二电量确定第一时段的电网购电量可以包括：使用第二电量减去第一电量，得到第一时段的电网购电量。
进一步地，若第一时段的电网电价较高(即上述实施例中的第一时段的电网电价大于预设阈值时)，光伏发电设备产生的第一电量、光伏换电站已存储的第三电量以及电网购电量需满足电动汽车的充电需求(即上述实施例中的第二电量)，因此，在获得第一电量、第二电量和第三电量之后，可以通过上述实施例确定电网电价较高时的电网购电量；在第一时段的电网电价较低(即上述实施例中的第一时段的电网电价不大于预设阈值)时，光伏发电设备产生的第一电量和电网购电量需满足电动汽车的充电需求，因此，在获得第一电量和第二电量之后，可以通过上述实施例确定电网电价较低时的电网购电量。
通过本发明上述实施例，充分利用光伏发电设备产生的电量，既可以消纳大部分的光伏发电量，又可以减少向电网购电的电量，避免了由于对第一时段的光伏发电量(即上述实施例中的第一电量)不确定导致在光伏发电量较大时向电网过量购电的问题，降低了购电成本。
上述的第一时段可以是当前时刻之后的时间。
根据本发明上述实施例，获取在第一时段内光伏换电站通过光伏发电设备获得的第一电量可以包括：获取在第一时段之前的各个第二时段的光伏发电输出功率；通过预设功率模型对第二时段的光伏发电输出功率进行功率概率计算，得到一个或多个发电量及其对应的发电概率；将发电概率最高的发电量作为第一电量；获取在第一时段内电动汽车需要的第二电量可以包括：获取各个第二时段的充电参数；通过预设电量模型计算各个充电参数的充电概率；将各个充电参数的充电概率作为充电参数的权重参数，对各个充电参数作加权平均得到第二电量，其中，充电参数为历史充电量、或车流密度和单辆车的用电量。
具体地，在本发明的一个可选的实施例中，由于光伏发电量受气象因素影响，有着较强的随机性和间歇性，当预测周期(即上述实施例中的第一时段)内的气象因素发生明显变化导致光伏发电输出功率波动较大时，为了在理想的精度下获得较可靠的计算结果，选择使用基于动态贝叶斯网络的光伏发电输出功率计算方法(即上述实施例中的预设功率模型)，误差可以控制在15％以内，该计算方法能够给出预测周期内所有可能的光伏发电量的数值及其出现的概率，覆盖了比较全面的预测信息。
在本发明的另一个可选的实施例中，可以选择用蒙特卡洛方法计算电动汽车的换电需求(即上述实施例中的第二电量)。使用蒙特卡罗方法求解问题首先要建立一个概率模型或随机过程(即上述实施例中的预设电量模型)，使其参数等于问题的解(即第二电量)，然后通过对该模型或过程的观察或抽样试验来计算所求参数的统计特征，最后再输出所求解的近似值。解的精度可以用估计值的标准误差来表示。根据概率论的定理，只要重复抽样随次数N趋向无穷大时，则其随机变量的算术平均将精确等于它的数学期望，即所求问题的解。
在本发明的上述实施例中，为避免光伏发电量的计算结果和换电需求的计算结果带来的误差对购电分配的影响，可以相应的引入光伏储备和换电储备，以作为光伏发电量的计算结果和换电需求的计算结果的补偿，其中，光伏储备的储备量要高于20％的光伏发电量计算结果的误差，换电储备的储备量要高于20％的换电需求计算结果的误差。
根据本发明上述实施例，在对各个充电参数作加权平均得到第二电量之后，获取方法可以包括：获取光伏换电站的充电装置的额定充电功率、光伏换电站的所有电池在第一时段内能够容纳的最大充电功率和配电变压器的容量中的最小值，作为第一充电功率阈值；获取光伏换电站的最小负荷功率作为第二充电功率阈值；将第一充电功率阈值和第一时段的时长的乘积作为第一充电电量阈值，将第二充电功率阈值和第一时段的时长的乘积作为第二充电电量阈值；判断第二电量是否不大于第一充电电量阈值且不小于第二充电电量阈值；若第二电量大于第一充电电量阈值或小于第二充电电量阈值，则重新获取第二电量。
具体地，使用光伏换电站为电动汽车充电的约束条件可以通过光伏换电站的配电变压器容量、充电装置功率以及电池能够容纳的充电功率等确定，该约束条件(即充电功率约束)可以表示为：Pjkmin≤Pjk≤Pjkmax，其中，Pjkmax＝min(Pjkcmax,Pjkbmax,Pjklmax)。
上述的Pjkmin为k时段(可以为上述实施例中的第一时段)第j个光伏换电站的最小负荷功率，取决于光伏换电站的办公照明等负荷，可以忽略不计，取Pjkmin＝0(即上述实施例中的第二充电功率阈值)；Pjk为k时段第j个光伏换电站的充电功率；Pjkcmax为k时段第j个光伏换电站的充电装置的额定充电功率；Pjkbmax为k时段第j个光伏换电站的所有电池能够容纳的最大充电功率，取决于电池充电电流的最大充电倍率以及电池电压；Pjklmax为k时段第j个光伏换电站的配电变压器容量；Pjkmax为k时段第j个光伏换电站的最大充电负荷功率(即上述实施例中的第一充电功率阈值)，是上述Pjkcmax、Pjkbmax以及Pjklmax中的最小值。
在上述实施例中，通过充电功率约束和k时段的时长可以得到充电电量约束，即将Pjkmin与k时段的时长的乘积作为第二充电电量阈值，将Pjkmax与k时段的时长的乘积作为第一充电电量阈值，即充电电量约束为：Qjkmin≤Qjk≤Qjkmax。
上述的Qjkmin为k时段(即上述实施例中的第一时段)第j个光伏换电站的最小充电电量(即上述实施例中的第二充电电量阈值)；Qjk为k时段第j个光伏换电站的充电电量(即上述实施例中的第二电量)；Qjkmax为k时段第j个光伏换电站的最大充电电量(即上述实施例中的第一充电电量阈值)。
在上述实施例中，判断第二电量是否符合光伏换电站的充电电量约束，在第二电量不符合光伏换电站的充电电量约束的情况下，重新计算第二电量，直至其满足该充电电量约束。通过本发明上述实施例，可以得到更加准确的第二电量，进而确保获得的电网购电量合理且准确。
在本发明上述实施例中，在确定第一时段的电网购电量之后，获取方法还可以包括：使用第一时段的电网电价和第一时段的电网购电量，计算第一时段的第一购电成本；获取购电周期内各个第一时段的购电成本，得到购电周期的第二购电成本。
具体地，在考虑光伏储备和换电储备的情况下，光伏换电站应尽量在电网电价较低时向电网购电，并将储备的电能放在电网电价较高时使用，可使光伏换电站的运行更加经济。
在一个可选的实施例中，利用光伏发电量的计算结果和换电需求的计算结果，在满足换电储备的前提下，可以以一天为一个购电周期，以每小时作为一个第一时段，即将每天分为24个第一时段，按照如下的购电成本计算公式，计算一个购电周期内的购电成本。
其中，购电成本计算公式为：F为一个购电周期的购电成本(即上述实施例中的第二购电成本)；Sk为k时段的电网电价；△t为k时段的时长；M为光伏换电站的个数。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图2是根据本发明实施例的光伏换电站购电量的获取装置的示意图，如图2所示，该获取装置可以包括：第一获取模块10、第二获取模块30、第一判断模块50、第一确定模块70以及第二确定模块90。
其中，第一获取模块10用于获取第一时段的电网电价；第二获取模块30用于获取在第一时段内光伏换电站通过光伏发电设备获得的第一电量和电动汽车需要的第二电量；第一判断模块50用于判断第一时段的电网电价是否大于预设阈值；第一确定模块70用于在第一时段的电网电价大于预设阈值的情况下，根据第一电量、第二电量和第三电量确定第一时段的电网购电量，其中，第三电量为光伏换电站已存储的电量；第二确定模块90用于在第一时段的电网电价不大于预设阈值的情况下，根据第一电量和第二电量确定第一时段的电网购电量。
采用本发明实施例，根据第一时段的电网电价与预设阈值的关系，确定光伏换电站为电动汽车满足用电需求的方式，具体地，在第一时段的电网电价大于预设阈值的情况下，使用光伏发电的电量、电站已存的电量和从电网购买的电量为电动汽车供电；在第一时段的电网电价不大于预设阈值的情况下，使用光伏发电的电量和从电网购买的电量为电动汽车供电。通过上述实施例，可以在电网电价较高时，使用光伏发电设备产生的第一电量、电动汽车需要的第二电量以及光伏换电站已存储的第三电量确定第一时段内的电网购电量，以尽可能减少从电网购买的电量，降低购电成本；在电网电价较低时，则可以不使用电站存储的电量，仅使用光伏发电设备产生的第一电量和电动汽车需要的第二电量确定电网购电量，以降低购电成本。通过本发明实施例，解决了现有技术中无法确定光伏换电站的购电量、导致购电成本高的问题，实现了确定电网购电量并降低购电成本的效果。
通过本发明上述实施例，可以使光伏换电站在确定光伏发电设备产生的电量和电动汽车需求的充电量的基础上，通过大部分光伏发电设备产生的电量和从电网的购电量，满足各个时段的电动汽车的换电需求，同时降低购电成本，使光伏换电站更加经济地运行。
具体地，第一确定模块可以包括：第一确定子模块，用于确定使用第二电量减去第一电量和第三电量，得到第一时段的电网购电量；第二确定模块可以包括：第二确定子模块，用于确定使用第二电量减去第一电量，得到第一时段的电网购电量。
进一步地，若第一时段的电网电价较高(即上述实施例中的第一时段的电网电价大于预设阈值时)，光伏发电设备产生的第一电量、光伏换电站已存储的第三电量以及电网购电量需满足电动汽车的充电需求(即上述实施例中的第二电量)，因此，在获得第一电量、第二电量和第三电量之后，可以通过上述实施例确定电网电价较高时的电网购电量；在第一时段的电网电价较低(即上述实施例中的第一时段的电网电价不大于预设阈值)时，光伏发电设备产生的第一电量和电网购电量需满足电动汽车的充电需求，因此，在获得第一电量和第二电量之后，可以通过上述实施例确定电网电价较低时的电网购电量。
通过本发明上述实施例，充分利用光伏发电设备产生的电量，既可以消纳大部分的光伏发电量，又可以减少向电网购电的电量，避免了由于对第一时段的光伏发电量(即上述实施例中的第一电量)不确定导致在光伏发电量较大时向电网过量购电的问题，降低了购电成本。
上述的第一时段可以是当前时刻之后的时间。
根据本发明上述实施例，第二获取模块可以包括：第一获取子模块，用于获取在第一时段之前的各个第二时段的光伏发电输出功率；第一计算模块，用于通过预设功率模型对第二时段的光伏发电输出功率进行功率概率计算，得到一个或多个发电量及其对应的发电概率；第三确定模块，用于确定将发电概率最高的发电量作为第一电量；第二获取模块还可以包括：第二获取子模块，用于获取各个第二时段的充电参数；第二计算模块，用于通过预设电量模型计算各个充电参数的充电概率；加权模块，用于将各个充电参数的充电概率作为充电参数的权重参数，对各个充电参数作加权平均得到第二电量，其中，充电参数为历史充电量、或车流密度和单辆车的用电量。
具体地，在本发明的一个可选的实施例中，由于光伏发电量受气象因素影响，有着较强的随机性和间歇性，当预测周期(即上述实施例中的第一时段)内的气象因素发生明显变化导致光伏发电输出功率波动较大时，为了在理想的精度下获得较可靠的计算结果，选择使用基于动态贝叶斯网络的光伏发电输出功率计算方法(即上述实施例中的预设功率模型)，误差可以控制在15％以内，该计算方法能够给出预测周期内所有可能的光伏发电量的数值及其出现的概率，覆盖了比较全面的预测信息。
在本发明的另一个可选的实施例中，可以选择用蒙特卡洛方法计算电动汽车的换电需求(即上述实施例中的第二电量)。使用蒙特卡罗方法求解问题首先要建立一个概率模型或随机过程(即上述实施例中的预设电量模型)，使其参数等于问题的解(即第二电量)，然后通过对该模型或过程的观察或抽样试验来计算所求参数的统计特征，最后再输出所求解的近似值。解的精度可以用估计值的标准误差来表示。根据概率论的定理，只要重复抽样随次数N趋向无穷大时，则其随机变量的算术平均将精确等于它的数学期望，即所求问题的解。
在本发明的上述实施例中，为避免光伏发电量的计算结果和换电需求的计算结果带来的误差对购电分配的影响，可以相应的引入光伏储备和换电储备，以作为光伏发电量的计算结果和换电需求的计算结果的补偿，其中，光伏储备的储备量要高于20％的光伏发电量计算结果的误差，换电储备的储备量要高于20％的换电需求计算结果的误差。
根据本发明上述实施例，获取装置还可以包括：第三获取模块，用于在对各个充电参数作加权平均得到第二电量之后，获取光伏换电站的充电装置的额定充电功率、光伏换电站的所有电池在第一时段内能够容纳的最大充电功率和配电变压器的容量中的最小值，作为第一充电功率阈值；第四获取模块，用于获取光伏换电站的最小负荷功率作为第二充电功率阈值；第四确定模块，用于确定将第一充电功率阈值和第一时段的时长的乘积作为第一充电电量阈值，将第二充电功率阈值和第一时段的时长的乘积作为第二充电电量阈值；第二判断模块，用于判断第二电量是否不大于第一充电电量阈值且不小于第二充电电量阈值；第五获取模块，用于在第二电量大于第一充电电量阈值或小于第二充电电量阈值的情况下，则重新获取第二电量。
具体地，使用光伏换电站为电动汽车充电的约束条件可以通过光伏换电站的配电变压器容量、充电装置功率以及电池能够容纳的充电功率等确定，该约束条件(即充电功率约束)可以表示为：Pjkmin≤Pjk≤Pjkmax，其中，Pjkmax＝min(Pjkcmax,Pjkbmax,Pjklmax)。
上述的Pjkmin为k时段(可以为上述实施例中的第一时段)第j个光伏换电站的最小负荷功率，取决于光伏换电站的办公照明等负荷，可以忽略不计，取Pjkmin＝0(即上述实施例中的第二充电功率阈值)；Pjk为k时段第j个光伏换电站的充电功率；Pjkcmax为k时段第j个光伏换电站的充电装置的额定充电功率；Pjkbmax为k时段第j个光伏换电站的所有电池能够容纳的最大充电功率，取决于电池充电电流的最大充电倍率以及电池电压；Pjklmax为k时段第j个光伏换电站的配电变压器容量；Pjkmax为k时段第j个光伏换电站的最大充电负荷功率(即上述实施例中的第一充电功率阈值)，是上述Pjkcmax、Pjkbmax以及Pjklmax中的最小值。
在上述实施例中，通过充电功率约束和k时段的时长可以得到充电电量约束，即将Pjkmin与k时段的时长的乘积作为第二充电电量阈值，将Pjkmax与k时段的时长的乘积作为第一充电电量阈值，即充电电量约束为：Qjkmin≤Qjk≤Qjkmax。
上述的Qjkmin为k时段(即上述实施例中的第一时段)第j个光伏换电站的最小充电电量(即上述实施例中的第二充电电量阈值)；Qjk为k时段第j个光伏换电站的充电电量(即上述实施例中的第二电量)；Qjkmax为k时段第j个光伏换电站的最大充电电量(即上述实施例中的第一充电电量阈值)。
在上述实施例中，判断第二电量是否符合光伏换电站的充电电量约束，在第二电量不符合光伏换电站的充电电量约束的情况下，重新计算第二电量，直至其满足该充电电量约束。通过本发明上述实施例，可以得到更加准确的第二电量，进而确保获得的电网购电量合理且准确。
在本发明的上述实施例中，获取装置还可以包括：第三计算模块，用于在确定第一时段的电网购电量之后，使用第一时段的电网电价和第一时段的电网购电量，计算第一时段的第一购电成本；第六获取模块，用于获取购电周期内各个第一时段的购电成本，得到购电周期的第二购电成本。
具体地，在考虑光伏储备和换电储备的情况下，光伏换电站应尽量在电网电价较低时向电网购电，并将储备的电能放在电网电价较高时使用，可使光伏换电站的运行更加经济。
在一个可选的实施例中，利用光伏发电量的计算结果和换电需求的计算结果，在满足换电储备的前提下，可以以一天为一个购电周期，以每小时作为一个第一时段，即将每天分为24个第一时段，按照如下的购电成本计算公式，计算一个购电周期内的购电成本。
其中，购电成本计算公式为：F为一个购电周期的购电成本(即上述实施例中的第二购电成本)；Sk为k时段的电网电价；△t为k时段的时长；M为光伏换电站的个数。
本实施例中所提供的各个模块与方法实施例对应步骤所提供的使用方法相同、应用场景也可以相同。当然，需要注意的是，上述模块涉及的方案可以不限于方法实施例中的内容和场景，且上述模块可以运行在计算机终端或移动终端，可以通过软件或硬件实现。
从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：
采用本发明实施例，根据第一时段的电网电价与预设阈值的关系，确定光伏换电站为电动汽车满足用电需求的方式，具体地，在第一时段的电网电价大于预设阈值的情况下，使用光伏发电的电量、电站已存的电量和从电网购买的电量为电动汽车供电；在第一时段的电网电价不大于预设阈值的情况下，使用光伏发电的电量和从电网购买的电量为电动汽车供电。通过上述实施例，可以在电网电价较高时，使用光伏发电设备产生的第一电量、电动汽车需要的第二电量以及光伏换电站已存储的第三电量确定第一时段内的电网购电量，以尽可能减少从电网购买的电量，降低购电成本；在电网电价较低时，则可以不使用电站存储的电量，仅使用光伏发电设备产生的第一电量和电动汽车需要的第二电量确定电网购电量，以降低购电成本。通过本发明实施例，解决了现有技术中无法确定光伏换电站的购电量、导致购电成本高的问题，实现了确定电网购电量并降低购电成本的效果。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光伏换电站购电量的获取方法，其特征在于，包括：
获取第一时段的电网电价；
获取在所述第一时段内光伏换电站通过光伏发电设备获得的第一电量和电动汽车需要的第二电量；
判断所述第一时段的电网电价是否大于预设阈值；
在所述第一时段的电网电价大于所述预设阈值的情况下，根据所述第一电量、所述第二电量和第三电量确定所述第一时段的电网购电量，其中，所述第三电量为所述光伏换电站已存储的电量；
在所述第一时段的电网电价不大于所述预设阈值的情况下，根据所述第一电量和所述第二电量确定所述第一时段的电网购电量。
2.根据权利要求1所述的获取方法，其特征在于，
获取在所述第一时段内光伏换电站通过光伏发电设备获得的第一电量包括：获取在所述第一时段之前的各个第二时段的光伏发电输出功率；通过预设功率模型对所述第二时段的光伏发电输出功率进行功率概率计算，得到一个或多个发电量及其对应的发电概率；将所述发电概率最高的所述发电量作为所述第一电量；
获取在所述第一时段内电动汽车需要的第二电量包括：
获取所述各个第二时段的充电参数；
通过预设电量模型计算各个充电参数的充电概率；
将各个所述充电参数的充电概率作为所述充电参数的权重参数，对各个所述充电参数作加权平均得到所述第二电量，其中，所述充电参数为历史充电量、或车流密度和单辆车的用电量。
3.根据权利要求2所述的获取方法，其特征在于，在对各个所述充电参数作加权平均得到所述第二电量之后，所述获取方法包括：
获取所述光伏换电站的充电装置的额定充电功率、所述光伏换电站的所有电池在所述第一时段内能够容纳的最大充电功率和配电变压器的容量中的最小值，作为第一充电功率阈值；
获取所述光伏换电站的最小负荷功率作为第二充电功率阈值；
将所述第一充电功率阈值和所述第一时段的时长的乘积作为第一充电电量阈值，将所述第二充电功率阈值和所述第一时段的时长的乘积作为第二充电电量阈值；
判断所述第二电量是否不大于所述第一充电电量阈值且不小于所述第二充电电量阈值；
若所述第二电量大于所述第一充电电量阈值或小于所述第二充电电量阈值，则重新获取所述第二电量。
4.根据权利要求1所述的获取方法，其特征在于，
在所述第一时段的电网电价大于所述预设阈值的情况下，根据所述第一电量、所述第二电量和第三电量确定所述第一时段的电网购电量包括：
使用所述第二电量减去所述第一电量和所述第三电量，得到所述第一时段的电网购电量；
在所述第一时段的电网电价不大于所述预设阈值的情况下，根据所述第一电量和所述第二电量确定所述第一时段的电网购电量包括：
使用所述第二电量减去所述第一电量，得到所述第一时段的电网购电量。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的获取方法，其特征在于，在确定所述第一时段的电网购电量之后，所述获取方法还包括：
使用所述第一时段的电网电价和所述第一时段的电网购电量，计算所述第一时段的第一购电成本；
获取购电周期内各个所述第一时段的购电成本，得到所述购电周期的第二购电成本。
6.一种光伏换电站购电量的获取装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取第一时段的电网电价；
第二获取模块，用于获取在所述第一时段内光伏换电站通过光伏发电设备获得的第一电量和电动汽车需要的第二电量；
第一判断模块，用于判断所述第一时段的电网电价是否大于预设阈值；
第一确定模块，用于在所述第一时段的电网电价大于所述预设阈值的情况下，根据所述第一电量、所述第二电量和第三电量确定所述第一时段的电网购电量，其中，所述第三电量为所述光伏换电站已存储的电量；
第二确定模块，用于在所述第一时段的电网电价不大于所述预设阈值的情况下，根据所述第一电量和所述第二电量确定所述第一时段的电网购电量。
7.根据权利要求6所述的获取装置，其特征在于，
所述第二获取模块包括：第一获取子模块，用于获取在所述第一时段之前的各个第二时段的光伏发电输出功率；第一计算模块，用于通过预设功率模型对所述第二时段的光伏发电输出功率进行功率概率计算，得到一个或多个发电量及其对应的发电概率；第三确定模块，用于确定将所述发电概率最高的所述发电量作为所述第一电量；
所述第二获取模块还包括：
第二获取子模块，用于获取所述各个第二时段的充电参数；
第二计算模块，用于通过预设电量模型计算各个充电参数的充电概率；
加权模块，用于将各个所述充电参数的充电概率作为所述充电参数的权重参数，对各个所述充电参数作加权平均得到所述第二电量，其中，所述充电参数为历史充电量、或车流密度和单辆车的用电量。
8.根据权利要求7所述的获取装置，其特征在于，所述获取装置还包括：
第三获取模块，用于在对各个所述充电参数作加权平均得到所述第二电量之后，获取所述光伏换电站的充电装置的额定充电功率、所述光伏换电站的所有电池在所述第一时段内能够容纳的最大充电功率和配电变压器的容量中的最小值，作为第一充电功率阈值；
第四获取模块，用于获取所述光伏换电站的最小负荷功率作为第二充电功率阈值；
第四确定模块，用于确定将所述第一充电功率阈值和所述第一时段的时长的乘积作为第一充电电量阈值，将所述第二充电功率阈值和所述第一时段的时长的乘积作为第二充电电量阈值；
第二判断模块，用于判断所述第二电量是否不大于所述第一充电电量阈值且不小于所述第二充电电量阈值；
第五获取模块，用于在所述第二电量大于所述第一充电电量阈值或小于所述第二充电电量阈值的情况下，则重新获取所述第二电量。
9.根据权利要求6所述的获取装置，其特征在于，
所述第一确定模块包括：
第一确定子模块，用于确定使用所述第二电量减去所述第一电量和所述第三电量，得到所述第一时段的电网购电量；
所述第二确定模块包括：
第二确定子模块，用于确定使用所述第二电量减去所述第一电量，得到所述第一时段的电网购电量。
10.根据权利要求6至9中任意一项所述的获取装置，其特征在于，所述获取装置还包括：
第三计算模块，用于在确定所述第一时段的电网购电量之后，使用所述第一时段的电网电价和所述第一时段的电网购电量，计算所述第一时段的第一购电成本；
第六获取模块，用于获取购电周期内各个所述第一时段的购电成本，得到所述购电周期的第二购电成本。
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